Nový materiál môže úplne zmeniť solárnu energiu

Vedci vyriešili zásadný problém perovskitových solárnych článkov, ktorý ich roky brzdil. Nový materiál ich dokáže stabilizovať aj pri vysokých teplotách – a otvára cestu k lacnejšej a flexibilnejšej energii zo Slnka.

Kremík je dnes základom väčšiny solárnych panelov na svete. Je spoľahlivý, ale zároveň ťažký, tuhý a energeticky náročný na výrobu. Už roky sa preto hľadá náhrada, ktorá by bola lacnejšia, ľahšia a efektívnejšia. Najväčším kandidátom sa stal perovskit – materiál, ktorý dokáže pohlcovať svetlo mimoriadne účinne a dá sa nanášať v tenkých, flexibilných vrstvách.

Problém bol vždy rovnaký: nestabilita. Perovskitové kryštály sa pri teple a dlhšej prevádzke rozpadali, články strácali výkon už po niekoľkých dňoch a mikroskopické defekty spôsobovali únik elektrickej energie. Práve to bránilo masovému nasadeniu tejto technológie mimo laboratórií.

Teraz však prišiel zlom. Tím vedený Thomasom Anthopoulosom z University of Manchester vyvinul špeciálne molekulárne „lepidlo“, ktoré vytvára ochrannú vrstvu na povrchu perovskitových kryštálov. Tento povlak reorganizuje materiál do stabilných nízkorozmerných vrstiev, ktoré fungujú ako štít pre citlivé jadro článku.

Výsledok je zásadný. Povrch článku sa vyhladí, mikroskopické chyby zmiznú a elektróny môžu prúdiť bez strát. Zároveň sa výrazne zvyšuje odolnosť voči teplu – presne tam, kde perovskit doteraz zlyhával.

Počas testov dosiahli nové články účinnosť premeny energie 25,4 percent, čo ich radí na úroveň najlepších kremíkových panelov. Ešte dôležitejšie je však to, že si udržali viac než 95 percent výkonu po 1 100 hodinách prevádzky a zostali stabilné aj pri teplote 85 °C – hranici, ktorú predchádzajúce perovskity nezvládali.

Výsledky boli publikované v prestížnom časopise Science a odborníci hovoria o prelomovom kroku smerom k reálnemu nasadeniu perovskitových panelov v praxi. Ak sa technológia podarí škálovať, môže to znamenať zásadnú zmenu v solárnej energetike.

Nie zajtra a nie všade naraz.
Ale po prvýkrát to vyzerá tak, že kremík už nemusí byť jedinou voľbou.